在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变,放出的α粒子的质量为m,电荷量为q,运动轨迹在与磁场垂直的平面内,且轨道半径为R.

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在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原子核在云室中发生一次α衰变,放出的α粒子的质量为m,电荷量为q,运动轨迹在与磁场垂直的平面内,且轨道半径为R.若原子核衰变时其能量都以α粒子和新核的动能形式释放,求它释放出的总能量(亏损的质量在与粒子质量相比时可忽略).

答案

解析

α粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得
qvB=mv²/R,mv=qBR
设新核的速率为v′,忽略系统的质量亏损时的质量关系为M′=M-m
衰变过程中动量守恒,有
Mv=(M-m)v′
根据衰变时的能量转化和守恒,原子核释放的核能为:
ΔE=

mv²+

(M-m)v′²
以上三式联立解得:ΔE=

举一反三

中子的质量为1.008 7 u,质子的质量为1.007 3 u，氘核的质量为2.013 6 u,求中子和质子结合成氘核时释放的能量.

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1964年10月16日，我国在新疆罗布泊沙漠成功地进行了第一颗原子弹的爆炸试验，结束了中国的无核时代.
原子弹爆炸实际上是利用铀核在裂变时释放出很大能量，当裂变物质的体积超过临界体积而爆炸.
（1）完成核裂变反应方程式.

+200 MeV.
(2)铀原子核裂变能够自动持续下去的反应叫什么？产生这种反应的条件是什么？

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设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的倍，粒子运动速度是光速的倍。

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研究表明，原子核的质量虽然随着原子序数Z的增大而增大，但两者不成正比．其核子的平均质量M平与原子序数Z有如图示的关系．由此，可知核变过程中的能量变化是（　　　）

A．核子结合成原子核放出核能
B．轻核聚变释放出核能
C．重核裂变释放出核能
D．中等质量核分解轻核放出核能

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一个中子和一个质子相结合生成一个氘核，若它们的质量分别是m₁、m₂、m₃，则（）

A．由于反应前后质量数不变，所以m₁+m₂=m₃，反应前后没有能量变化

B．由于反应时释放出了能量，所以m₁+m₂>m₃

C．由于反应在高温高压下进行，从而吸收能量，所以m₁+m₂<m₃

D．反应时放出的能量为（m₁+m₂－m₃）c²（其中c是真空中的光速）

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